全国粤教版信息技术七年级下册第二章第八节《活动3：机器人寻宝比赛》教学设计

全国粤教版信息技术七年级下册第二章第八节《活动3：机器人寻宝比赛》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析《活动3：机器人寻宝比赛》是粤教版信息技术七年级下册第二章第八节的内容，旨在通过编程实践，让学生掌握机器人编程的基本原理和技巧，培养学生的逻辑思维和问题解决能力。本节课与课本紧密关联，通过实际操作，让学生体验编程的乐趣，提高信息技术素养。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的计算思维、问题解决能力和创新实践能力。通过机器人寻宝比赛，学生将学习如何设计算法、编写程序，并运用逻辑思维解决实际问题，同时激发学生对科技创新的兴趣，提升信息技术的应用能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了基本的计算机操作、简单的编程概念和逻辑结构。他们能够使用编程软件进行基本的指令编写，了解循环、条件语句等编程基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

七年级学生对新鲜事物充满好奇心，对机器人编程这类实践活动尤其感兴趣。他们的学习能力较强，能够快速适应新知识。学习风格上，部分学生偏好动手实践，通过操作来学习；而另一些学生则更倾向于理论学习，需要更多的指导和解释。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在编程过程中可能会遇到逻辑错误、程序调试困难等问题。对于编程初学者来说，理解算法的复杂性和程序的逻辑流程是一个挑战。此外，由于编程需要细致和耐心，部分学生可能会因为急于求成而忽视编程的基本原则。教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的教学方法，通过讲解编程基础知识和机器人寻宝比赛的规则，帮助学生建立初步概念。

2.设计小组合作项目，让学生在团队中分工合作，进行机器人寻宝程序的设计与调试，促进互动和交流。

3.利用编程软件和机器人硬件，让学生在实验中学习编程技巧，通过游戏化的学习过程提高学生的参与度和学习兴趣。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对机器人编程的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们对机器人有什么样的印象？它们是如何工作的？”

展示一些机器人应用的图片或视频片段，如机器人足球比赛、家务机器人等，让学生初步感受机器人的魅力和多样性。

简短介绍机器人编程的基本概念和重要性，指出编程是理解机器人工作原理的关键，为接下来的学习打下基础。

2.机器人编程基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解机器人编程的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解机器人编程的定义，包括其主要组成元素，如传感器、执行器、控制器等。

详细介绍机器人的组成部分和功能，使用图表或示意图展示机器人如何通过编程来执行任务。

3.机器人编程案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机器人编程的特性和重要性。

过程：

选择几个简单的机器人编程案例，如路径规划、避障等，进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生看到编程如何解决实际问题。

引导学生思考这些案例在现实生活中的应用，如智能家居、工业自动化等。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与机器人编程相关的主题进行深入讨论，如“如何让机器人更智能？”或“机器人编程的未来发展趋势”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机器人编程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调机器人编程的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括机器人编程的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调机器人编程在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用机器人编程。

布置课后作业：让学生尝试编写一个简单的机器人程序，实现一个具体的任务，如自动清理桌面，以巩固学习效果。

7.课堂延伸活动（5分钟）

目标：激发学生的创造力和创新精神。

过程：

鼓励学生在课后尝试使用不同的编程工具或平台，探索机器人编程的更多可能性。

提供一些扩展阅读材料，如机器人编程的入门书籍或在线教程，供学生自主学习和探索。

8.课后反思与评价（5分钟）

目标：帮助学生巩固学习成果，提高自我评价能力。

过程：

布置学生完成一份课后反思，总结自己在课堂上的学习体验和收获。

鼓励学生根据反思内容，设定个人学习目标，并制定相应的学习计划。学生学习效果学生学习效果

1.编程能力提升：

学生掌握了机器人编程的基本概念和原理，能够运用所学知识编写简单的程序。他们学会了如何设置传感器输入、执行器输出，以及如何使用循环和条件语句来控制机器人行为。

2.问题解决能力增强：

在机器人寻宝比赛中，学生需要分析问题、设计解决方案并编写程序。这一过程锻炼了学生的逻辑思维和问题解决能力，使他们能够面对实际问题更加从容不迫。

3.创新实践能力培养：

通过实际操作机器人，学生体验到了编程的乐趣，激发了他们对科技创新的兴趣。他们在设计和实现机器人任务的过程中，不断尝试新的方法，提高了创新实践能力。

4.团队协作能力提升：

小组讨论和项目合作使得学生在团队合作中学会了沟通、协调和分工。他们学会了如何倾听他人的意见，如何在团队中发挥自己的长处，共同完成目标。

5.技术应用能力提高：

学生通过本节课的学习，不仅了解了机器人编程的应用，还学会了如何将编程技术应用到实际生活中。他们能够利用所学知识解决一些简单的实际问题，如自动化家庭任务、数据处理等。

6.自主学习能力增强：

课后作业的布置和反思环节，促使学生主动查阅资料、自主学习。他们学会了如何独立思考，如何通过自学解决学习中遇到的问题。

7.信息技术素养提升：

学生在课程中接触到了最新的信息技术，如编程语言、机器人技术等。这有助于他们形成正确的信息技术观念，提高信息素养。

8.跨学科知识融合：

本节课涉及了计算机科学、电子工程等多个学科的知识。学生在学习过程中，学会了如何将这些知识融合应用，提高了跨学科学习的能力。课后作业为了巩固学生对《活动3：机器人寻宝比赛》这一节课的学习成果，以下是一些课后作业的题目，旨在帮助学生进一步理解和应用所学的编程知识。

1.编程实践题：

题目：编写一个简单的机器人程序，使机器人能够在虚拟环境中按照设定的路径移动，并在遇到障碍物时自动转向。

答案示例：

```python

defmove_robot(path,obstacles):

fordirectioninpath:

ifdirection=='forward':

move_forward()

elifdirection=='turn_left':

turn_left()

elifdirection=='turn_right':

turn_right()

ifcheck_obstacle(obstacles):

turn_left()

defmove_forward():

#机器人前进的代码

pass

defturn_left():

#机器人左转的代码

pass

defturn_right():

#机器人右转的代码

pass

defcheck_obstacle(obstacles):

#检查是否有障碍物的代码

returnTrueifobstacle_in_front()elseFalse

obstacle_in_front():

#实际检查前方的代码

pass

path=['forward','forward','turn_left','forward','turn_right','forward']

obstacles=['obstacle','none','none','none','none','obstacle']

move_robot(path,obstacles)

```

2.编程逻辑题：

题目：编写一个程序，计算一个三位数的各位数字之和。

答案示例：

```python

defsum_of_digits(number):

sum_digits=0

whilenumber>0:

digit=number%10

sum_digits+=digit

number//=10

returnsum_digits

number=123

print(sum_of_digits(number))#应输出6

```

3.算法设计题：

题目：设计一个算法，判断一个数是否为素数。

答案示例：

```python

defis_prime(number):

ifnumber<=1:

returnFalse

foriinrange(2,int(number**0.5)+1):

ifnumber%i==0:

returnFalse

returnTrue

number=29

print(is_prime(number))#应输出True

```

4.控制流程题：

题目：编写一个程序，使用循环结构打印从1到10的整数，但每次只打印偶数。

答案示例：

```python

foriinrange(1,11):

ifi%2==0:

print(i)

```

5.传感器模拟题：

题目：假设机器人有一个模拟传感器，用于检测前方是否有障碍物。编写一个函数，根据传感器的输入值返回机器人是否需要停止。

答案示例：

```python

defsensor_check(sensor_value):

ifsensor_value=='obstacle':

returnTrue

else:

returnFalse

sensor_input='obstacle'

ifsensor_check(sensor_input):

stop_robot()

else:

move_forward()

```教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，并对机器人编程表现出浓厚的兴趣。大部分学生在编程实践环节能够按照要求完成任务，显示出一定的编程基础和逻辑思维能力。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论环节中，学生能够有效合作，共同解决问题。每组都提出了具有创新性的想法，如使用不同的算法优化机器人路径规划，或设计更复杂的障碍物检测机制。学生的讨论成果展示充分体现了他们的团队合作能力和创新意识。

3.随堂测试：

通过随堂测试，评估学生对机器人编程基础知识的掌握程度。测试结果显示，大部分学生能够正确理解和应用编程概念，如循环、条件语句等。但也发现部分学生在编写复杂程序时容易出错，需要进一步练习和指导。

4.学生自评与互评：

学生在课后填写了自评表，反思自己在课堂上的表现和学习成果。同时，学生之间进行了互评，互相指出对方在编程过程中的亮点和不足。这种评价方式有助于学生更